專利名稱：一種利用新鮮魔芋直接提取甘露寡糖的方法
技術領域：
本發明涉及了一種生物資源開發技術，特別是一種利用新鮮魔芋直接提取甘露寡糖的方法。
背景技術：
魔芋(Amorphophallus Konjac)為天南星科魔芋屬的多年生草本植物，屬半纖維素類物質。魔芋的主要成份是葡甘露聚糖(Gluco---mannan)在新鮮魔芋中葡甘露聚糖約估重量的10％。新鮮魔芋經過一系列旨在最大限度去除非葡甘露聚糖成份的精加工后成為“魔芋精粉”。精粉是其有效成份的濃縮品。葡甘露聚糖是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1∶2比例通過β-1，4糖苷鍵結合而成的復合天然高分子化合物，具有高分子的普遍特性。從魔芋精粉中提取的甘露寡糖(konjac oligossacharide)是一種功能性食品，甘露寡糖作為一類新的生理活性物質，在疾病診斷與防治，營養與保健，畜牧養殖，植物生長調節以及抗病等方面的應用具有極大潛力。功能性寡糖的開發在國際上已經發展成為一個涉及醫學、化學、工程等學科，并應用于食品、醫藥、飼料、農業各領域的重要產業。
至今，國內外生產甘露寡糖的方法大多是以魔芋精粉為原料，應用甘露聚糖酶進行酶解提取甘露寡糖。現有技術存在的問題在于，從新鮮魔芋經過系列加工變成魔芋精粉的過程，工藝繁瑣冗長，耗時、耗能、耗財，大大增加了魔芋精粉成本。目前市場上每噸魔芋精粉的價格已突破4萬元人民幣，限制了魔芋精粉在諸多領域的應用。
為了克服現有技術的不足，本發明公開了一種用新鮮魔芋直接提取甘露寡糖的方法，使原料成本大大降低，而生產工藝便捷易行，大大降低了甘露寡糖生產成本。以生產一噸甘露寡糖用兩噸魔芋精粉計，兩噸魔芋精粉約人民幣7萬元，而改用鮮魔芋直接生產最多2萬元人民幣。按年產500噸甘露寡糖計，采用新鮮魔芋每年至少節省原料費用2500萬元人民幣。具有可觀的經濟效益和社會效益，為甘露寡糖的擴大生產創造了極其有利的條件。
發明內容
本發明的新方法是通過以下工序實現的將選好的新鮮魔芋洗凈去皮、搗碎、酶解、滅酶、快速冷卻、去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥、成品包裝。
新鮮魔芋搗碎成漿時，加入1.5-2倍之水；酶解溫度保持在50-65℃；酶用量為20-40MNU/每克鮮芋。酶解前在糖化罐內注水預熱到所需的溫度50-65℃，注水量按魔芋漿汁重量的1.5-2倍注入，滅酶溫度控制在85-90℃保持5--10分鐘。
1個甘露聚糖酶單位(MNU)是指在標準條件下1秒鐘內從甘露聚糖釋放具有還原能力的相當于1納摩爾甘露糖所需的酶量。
本發明可行在于“甘露聚糖酶”(1.4-β-D-mannanmannohydrolase，β-mannanase EC3.2.1.78，)是專性酶，專門降解甘露聚糖為甘露寡糖。只要有適宜的反應條件，這種反應就能發生。搗碎成漿的新鮮魔芋完全可用作底物直接進行酶解生成甘露寡糖。甘露寡糖可溶性很強，新鮮魔芋經搗碎成漿后，其中所含非葡甘露聚糖成份主要是淀粉、蛋白質。利用淀粉、蛋白質的理化特性可有效將甘露寡糖從酶解液中分離提純。對用酶解法從魔芋精粉中提取甘露寡糖而言，采用本方法去除新鮮魔芋中的淀粉、蛋白等雜質比用傳統方法更簡單易行。直接將新鮮魔芋搗碎成漿進行酶解更好、更快、更省。工藝是可行的。
本發明為從魔芋半纖維素類植物中提取甘露寡糖提供了一種簡單可行，省時省力省錢的新工藝。經中國林科院分析中心檢測，質量優良。詳見下表
下面結合附圖詳述本發明附圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1將30千克鮮魔芋洗凈，去皮，凈重約27千克。加水43千克搗碎成漿汁待用。
將200L糖化罐注水100千克，加熱到60℃，投入全部待用之鮮魔芋漿汁，將甘露聚糖酶液5千克(220MNU/ML)快速投入糖化罐內，攪拌，60℃恒溫3-5小時。罐內酶解液由粘稠變清時，取樣測ph.當ph6.5-7時停攪拌，升溫至85℃滅酶，保溫5分鐘，快速冷卻到常溫。去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥。收集微黃色甘露寡糖粉2.47千克。取樣檢測總糖、寡糖、水份含量。
實施例2取300千克鮮魔芋洗凈，去皮，凈重約275千克，加水440千克搗碎成漿汁待用。
2000L糖化罐注水1000千克，加熱到65℃，投入全部搗碎待用之新鮮魔芋漿汁，將甘露聚糖酶液50千克(220MNU/ML)快速投入糖化罐內，攪拌，65℃恒溫3-5小時。罐內酶解液由稠變清時取樣測ph.當ph6.5---7時停攪拌，升溫到90℃滅酶，保溫8分鐘，快速冷卻到常溫。去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥。收集微黃色甘露寡糖粉24.75干克。取樣檢測總糖、寡糖、水份含量。
實施例3取400千克鮮魔芋洗凈，去皮，凈重約360千克，加水576千克搗碎成漿汁待用。
3000L糖化罐注水1700千克，加熱到50℃，投入全部搗碎待用之鮮魔芋漿汁。將甘露聚糖酶液60千克(120MNU/ML)快速投入糖化罐內，攪拌。50℃恒溫3---5小時。罐內酶解液由稠變清時測ph.當ph6.5---7時停攪拌，升溫至90℃滅酶，保溫10分鐘，快速冷卻到常溫。去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥。收集微黃色甘露寡糖粉30.6千克。取樣測總糖、寡糖、水份含量。
本發明還可以把應用范圍擴大為，將新鮮魔芋用鮮槐豆角、鮮田青膠、鮮瓜膠之類半纖維素類植物替代，以及經干燥儲藏后的該類植物體或者該類植物體雖經加工，但未改變其內含成份的片狀、條狀、角狀、塊狀、粒狀、粉狀植物體替代。
權利要求
1.一種利用新鮮魔芋直接提取甘露寡糖的方法，其特征在于，本工藝由選芋、洗凈、去皮、搗碎、酶解、滅酶、快速冷卻、去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥工序組成；A、酶解前在糖化罐內注水預熱到所需的溫度50-65℃，注水量按新鮮魔芋漿汁重量的1.5-2倍注入；B、在罐內投入經去皮搗碎之新鮮魔芋漿汁，將甘露聚糖酶液在攪拌狀態下投入罐內，保持在50-65℃恒溫3-5小時；C、酶用量為20-40MNU/每克鮮芋；D、停止攪拌后升溫至85-90℃滅酶，保溫5--10分鐘；E、快速冷卻到常溫，去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的新鮮魔芋可用鮮槐豆角、鮮田青膠、鮮瓜膠之類半纖維素類植物替代。
3.根據權利要求2所述的方法，其待征在于，所述的半纖維素類植物包括經干燥儲藏后的該類植物體或者該類植物體雖經加工，但末改變其內含成份的片狀、條狀、角狀、塊狀、粒狀、粉狀植物體。
全文摘要
一種利用新鮮魔芋直接提取甘露寡糖的方法，其工藝由選芋、洗凈、去皮、搗碎、酶解、滅酶、快速冷卻、去蛋白、去淀粉、去雜質、濃縮、干燥、成品包裝工序組成。本發明公開的這種方法，為從新鮮魔芋半纖維素類自然資源中提取甘露寡糖提供了一種簡單可行，省時、省力、省錢的新工藝，使原料成本大大降低，降低了甘露寡糖生產成本。具有可觀的經濟效益和社會效益，為甘露寡糖的擴大生產創造了極其有利的條件。
文檔編號C12P19/00GK1873015SQ200610010838
公開日2006年12月6日 申請日期2006年4月21日 優先權日2006年4月21日
發明者余澤滸, 段雪梅, 劉偉嘉, 劉薇 申請人:余澤滸